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IQC培训教材扬声器基础知识培训2016.07.20扬声器工作原理及结构扬声器根据工作原理可分为电动式、电磁式、静电式、压电式、离子式、气动式等。电动式扬声器工作原理流过磁场内音圈的音频电流与永久磁场的相互作用会产生使锥盆轴向振动的力，该作用力可用公式：F=BLI其中：B:磁气隙中的磁感应强度.（单位：T）L:音圈导线的有效长度.（单位：m）I:流经音圈的电流.（单位：A）在该作用力下，纸盆如一个整体活塞运动.（在指定的某一临界频率）电动式扬声器发声原理图：原理：左手定则电动式扬声器主要有锥体式和球顶式两种；各种不同功能的电动式扬声器其基本部件组成都如出一辙：固定架、导磁体、永久磁石、音圈、振动系、附件等组成；如下图所示：低音外磁式高音内磁式后罩T铁磁石华司压条振动板音圈弹波盆架防尘罩端子压条音圈极片磁石焊片音膜铁网支架·U铁电动式扬声器基本结构：扬声器振动系统磁路系统支撑系统音盆：声波辐射元件，它决定音质音圈：动力源，扬声器的心脏防尘帽：防尘、美观，改善高频曲线弹波：定位，控制音圈振幅磁钢：提供永久磁场T铁：导磁华司：导磁后盖：防磁泄露盆架：支撑和固定磁路及振动系统端子：导电，固定锦丝线连接扬声器结构及部件编号认知图部件编号表序号部件名称部件编号1T铁B012磁石B023夹板B034支架B045音圈B056弹波B067音盆B078防尘帽B089压条B0910接线柱B1011导线B1112垫圈B1213短路环B1314铁网B1415中心柱B1516网罩WZ17铭牌MP18电线DX19螺丝包LB20说明书SM21磁钢套CT22尼龙袋NL23螺丝LS24纸盒ZH25保丽龙BL26彩盒CH27外箱WX28条形码TM29塑料配件SL30低音单体W31高音单体TW32分频器FP33电容DR34电阻DZ35保险丝DS36Speaker的部件构成认知图Speaker磁钢套CTT铁B01磁石B02华司B03盆架B04弹波B06音盆B07音圈B05压条B09网罩WZ防尘帽B08条形码TM接线柱B10铭牌MP螺丝LS副磁B02短路环B13垫圈B12Speaker的包装附件代码：1.尼龙袋：NL2.保丽龙：BL3.说明书：SM4.彩盒：CH5.外箱：WX6.塑料配件：SL导线B11扬声器部件介绍盆架（FRAME）T铁（Tyoke）华司（Fieldplate）磁钢（Magnet）弹波（Spider）音圈（Voicecoil）端子（Terminal）压条（Gasket）音盆（Cone）防尘帽（Cap)主要部件中英文名称盆架（FRAME）盆架：别名支架，是电动式扬声器中的一个重要部件之一。故名思意盆架有支撑、架托的作用。简单地说它是其他零部件的载体。盆架的分类：按材料分类铁类（含冷轧板）、铝（压铸铝）、塑料、还有粉末冶金等，粉末冶金是将两种或两种以上的金属粉材料在粉末状态下融合一体。按加工工艺分类冲压、压铸、注塑成形（含包塑）等盆架的表面处理：表面处理主要目的是为了防锈和外观，常见的有高温烘烤（烤漆、喷塑）、电镀、电泳漆、抛光镀铬等，不同的工艺都要求表面耐腐蚀性强，不易脱落；各贴合面要求耐胶水腐蚀，铝及塑料作麻砂处理，不可选用喷漆等表面处理；贴合面在贴合之前要做去油污等处理。盆架的结构：决定喇叭大小决定鼓纸R环内外径决定音圈口径及弹波的波纹数决定鼓纸有效高决定弹波的外径和次外径盆架的品质要求：1.平面度2.高度设配。3.散热设计4.表面处理检验：a．表面处理b．为了检查铁框表面处理后对接着剂是否能很好的粘合，一般使用濡性试验来检测。c．电镀膜厚要求大于5um。d．检验铁框是否耐候氧化生锈，用盐水喷雾试验进行检测。5%或8%的盐水48H。T铁、华司（Tyoke、Fieldplate）T铁，也叫电工铁，它的质地为纯铁。在声音单元中，T铁的主要作用就是在通电的情况下导磁，但是它没有剩磁。音箱断电后磁场消失，它的此行也立即消失。因此，T铁的纯度会直接影响到声音单元的工作效率以及非线性失真的一些重要的参数T铁的表面处理：主要目的是为了防锈和外观，常见的有喷砂电镀黑及蓝白、五彩，喷砂后电泳黑，抛光镀铬等，不同的工艺都要求表面耐腐蚀性强，不易脱落；各贴合面要求耐胶水盐水腐蚀，不可选用喷漆等表面处理；贴合面在贴合之前要做去油污等处理，常在底面加一个凹槽以便打胶水的治具定位，在上平面加工定位圈以便固定磁石定位。T铁的加工工艺T铁的加工工艺分为正一体加工（甲体加工）、假一体和穿心铆三种。正一体加工成型假一体加工成型穿心铆加工成型T铁的基本尺寸和加工公差：（如图）T铁的品质要求：1.磁石放置面须平坦；2.首径不可大于磁石中孔；3.中柱不可上大下小或者上小下大，这样会造成音圈内径搪塞；4.中柱上端不可有碰伤产生凸起形状，造成音圈受损；5.大功率低音，振幅大的喇叭，采用背凸形T铁，防止音圈打底；6.大功率且CAP没有透气的低音喇叭，T铁须加工贯穿中孔，使气流通畅不产生异音，也可对音圈的散热起到作用；★U形轭U形轭示意图U形轭的品质要求：1.底部必须平坦，防止磁石脱落及磁力浪费；2.内壁必须光滑，防止铁粉产生；3底部电镀层不可有油脂，防止接触性不良而磁石脱落；4.内壁不可出现碰伤产生凸起，造成音圈磨损。华司又名夹板是上导磁板，外径尺寸一般比磁石小5mm左右，以免漏磁；在厚度为5mm以下时常见是中孔直接光冲，不做车光处理，高品质除外；外径是根据实际外观要求是否做车光处理；铆钉要求达到规定高度，且背面要求有外翻倒角形状，易于铆合且铆钉不下沉，铆合牢度可靠；厚度在6mm以上的要求中孔车光处理已达到规格尺寸要求；铆钉及转螺纹孔依据实际需要加工。中孔的大小及厚度直接影响扬声器的磁通量，也就是影响DB值，根据性能要求设计其大小尺寸；基本要求平整。华司的表面处理电镀蓝白锌、彩锌、氧化处理以及电黑！扬声器所用磁体，可以分为三类：一是铝镍钴类的铸造磁体，二是钡铁氧化类的烧结磁体；三是稀土元素钴类一、铝镍钴类磁体由铝（Ai)，镍（Ni),钴（Co)，铁（Fe)为主要成分浇注而成的。其主要特点是磁能积高（最大磁能积（BxH)max为5.3~6.3x108Gs·Oe),剩磁密度高，所以磁体可以做得截面积小，高度高。二、铁氧体磁体是由氧化钡和三氧化二铁粉末混合，在高温炉中焙烧而成，具有材料来源充足，价格低廉，矫顽力大、对外磁场的稳定性高等一系列的优点。一般（BxH)max为2.7~3.3x108Gs·Oe),从磁体形状来看，截面积大而薄。目前用稀土元素制成很高磁能积的磁体（BxH)max为12~22x108Gs·Oe),一般用于超小型扬声器中。磁钢（Magnet）在高音中磁石用到的材料一般为N35H\N38H;13芯高音磁石外径一般选用Φ12.5左右，厚为2.0~3.0；19芯高音磁石外径一般选用Φ19.5/19.6左右，厚为2.5~3.0；25芯高音磁石外径一般选用Φ24.4/24.5/24.7左右，厚为3.0~5.0；低音磁石材料一般用Y25\Y30居多，性能好一点的用Y35也有。品质要求：平行度须在10%以内；不可有铁粉；表面处理好；磁石规格及磁束密度。磁石.T铁.及板的配合尺寸与重要公差一.磁气回路(外磁)序号磁石外径T铁外径公差首径+0/-0.05板外径的规格公差13229±0.512.9529±0.523632±0.513.9532±0.534035±0.518.9235±0.544540±0.519.9540±0.555045±0.524.9545±0.565550±0.529.9550±0.576055±0.534.9555±0.586560±0.537.9560±0.597065±0.549.8565±0.5107570±0.549.9570±0.5118075±0.564.8575±0.5129085±0.574.685±0.51310095±0.574.8595±0.514110105±1.0105±1.015120115±1.0115±1.016133125±1.0125±1.017140130±1.0130±1.018156145±1.0145±1.019170160±1.0160±1.020190170±1.0170±1.0扬声器的振动系统振动系统：振动系统是扬声器功能得以表现的核心部分，是验证扬声器音质好坏的核心；其所涉及的范围很广，包括材料、工艺、化学、结构尺寸、声学物理等等。振动系统一般由音圈、音盆、弹波、防尘帽等四部分通过不同胶水结合而成；振动系统的结构一般如右图设计：A常用于低音结构；B常用于高音结构；振动系统结构图示：A图示B振动板防尘帽弹波音圈球顶音膜音圈弹波俗称挡板，也叫定位支片；是扬声器振动系统的主要构成部件。它在扬声器的起着重要的作用：1.保持音圈在磁路间隙中的正确位置；2.音圈在做上下切割运动时，保持振动系统仅作上下垂直运动，且保持良好的稳定恢复力；3.防止尘埃落入磁间隙中；4.它与音盆的折环顺性共同构成整个扬声器的振动顺性（是指扬声器振动系统的机械顺性Cms）。而材料、制作工艺、形状则是好弹波的决定因素。弹波的常用材料可分为棉布、蚕丝、化纤（CONEX）、混纺（Marton）等。有7、10、16、21、32、42、60等支纱之分，支纱越大则越细，7～16支纱常使用于8’‘以上的扬声器中，21～32支纱常使用于8’‘以下的扬声器中，32支纱以上常使用于3’‘以下的扬声器中；化纤（CONEX）、混纺具有拉伸度良好、不易脆裂、抗疲劳性好等优点，但价位较高且粘结性差，故常被用于大功率的大口径的扬声器中；棉布和蚕丝的价格便宜且粘结性特好，但存在拉伸度低、易脆裂、抗疲劳性差等缺陷，故常被用于小功率的低档扬声器中；判断材质的简单方法是取弹波的单股材质用火烧，若烧後的灰呈黑色的则为化纤类的材质，若烧後的灰呈灰白色的则为棉布类的材质。弹波（Spider）弹波的特性要求：横向刚性要均衡，设计的波纹形状要求中心对称，不能一边软一边硬；材料要求是编织布，支纱的经纬方向要匀称；更好地保持音圈在磁路间隙中的上下垂直运动；要具有一定的柔软性，它直接影响扬声器的共振频率（Fo），也影响扬声器的可靠性；不能过软或过硬；以保持良好的稳定恢复力；它取决于弹波的材质、形状、含浸胶水的浓度；波纹越深、布越厚、胶水浓度越高则共振频率越高，反之则越低；务必不要用胶水含浸饱和的弹波以防脆化和封孔；防止尘埃落入磁间隙中；它与音盆的折环顺性共同构成整个扬声器的振动顺性。而材料、制作工艺、形状则是好弹波的决定因素。弹波的常用材料可分为棉布、蚕丝、化纤（CONEX）、混纺（Marton）等。为了使弹波能起到上述的作用，我们对弹波的要求如下：A.要具有一定的柔软性，它直接影响扬声器的共振频率（Fo），取决于弹波的形状及材料的硬度；B.最大的位移量；它关系到扬声器的最大振幅，取决于弹波的外交与内径的距离及形状；C.保证位移的线性运动；它体现了弹波对驱动力的顺从性，限定振幅的范围，超出范围振幅减慢，取决于材料和形状；D.保证位移的复原性；当弹波在除去外力以后尽可能的使弹波恢复至原来状态，它取决于弹波的材质与制作工艺；E.要兼顾可靠性、实用性、质量轻、耐湿性、耐燃性、耐久性、耐折性、适当的透气性、密封性、，并尽量减少异常谐振。弹波的线性位移问题，取决于材质；不同的材质其回弹的受力会不一样，这就与弹波本身的运动力产生不一样的振谐，从而改变了弹波的受力方向，出现运动阻滞的现象，产生Fo以下的三次振谐失真，设计良好的弹波能减少扬声器的失真，材料、工艺、波形是决定因素；目前要数杜邦最好，棉布最差；对大功率的锥形扬声器来说，弹波的可靠性不可忽视。弹波的物理性能弹波的物理参数——弹性系数即变位影响扬声器的性能曲线。如：失真、fo、Q值等技术参数。弹波的变位指在弹波中心放置夹具，并在夹具上加定质量之砝码，弹波中心部位发生的位移量称为该质量下的变位。测试方法常有投影法，转盘测试法等多种，但目前最先进的测试法为“激光测量法”，激光测量法采用无触点